DE1141083B

DE1141083B - Process for the production of molding or coating compounds

Info

Publication number: DE1141083B
Application number: DEL33943A
Authority: DE
Inventors: Fritz Dilger; Dipl-Chem Dr Horst Jetter
Original assignee: PAUL LECHLER KUNSTSTOFF CHEMIE
Current assignee: PAUL LECHLER KUNSTSTOFF CHEMIE
Priority date: 1959-08-11
Filing date: 1959-08-11
Publication date: 1962-12-13

Description

Verfahren zum Herstellen von Form- oder Uberzugsmassen Epoxyharze werden neuerdings in zunehmendem Maße für die verschiedensten Zwecke verwendet. Sie sind von Natur aus flüssig oder fest und werden durch Zugabe einer bestimmten Menge eines Härters einer Reaktion unterworfen, die zum endgültigen durchgehärteten Zustand führt. Bei der Anwendung ergeben sich nun praktisch große Schwierigkeiten dadurch, daß im allgemeinen die zwei Komponenten, nämlich »Harze« und Härter, getrennt zur Verarbeitungsstelle gebracht werden müssen. Außerdem macht die Vermischung im richtigen Verhältnis an Ort und Stelle häufig Schwierigkeiten. Es besteht zwar die Möglichkeit, ausgewählte feste »Harze« und feste Härter bereits im Werk zu mischen und die Mischung an die Verarbeitungsstätte zu befördern. Derartige Mischungen von festen polymeren Verbindungen und Härtem erfordern jedoch nach dem Zusammenschmelzen eine relativ lange Zeit bis zur endgültigen Aushärtung. Die Forderung der Praxis geht einerseits dahin, Harz-Härter-Gemische, also Formmassen, zur Verfügung zu haben, die möglichst lange lagerfähig sind, die aber in möglichst kurzer Zeit aushärten sollen. Process for the production of molding or coating compositions, epoxy resins are recently used increasingly for a variety of purposes. They are inherently liquid or solid and are made by adding a certain Quantity of hardener subjected to a reaction leading to the final hardened State leads. In practice, there are now great difficulties in use by generally separating the two components, namely "resins" and hardeners must be brought to the processing site. In addition, the mixing in the correct ratio on the spot often difficulties. There is indeed the Option of mixing selected solid »resins« and solid hardeners in the factory and move the mixture to the processing facility. Such mixtures of however, solid polymeric compounds and hardnesses require post fusing a relatively long time for final hardening. The requirement of practice on the one hand, resin-hardener mixtures, i.e. molding compounds, are available, which can be stored for as long as possible, but which harden in the shortest possible time should.

Um Epoxyharze zu härten, sind bereits Verfahren bekannt, bei denen der Reaktionsablauf dadurch vorteilhaft beeinflußt wird, daß vor der Verarbeitung des reaktionsfähigen Materials eine Vorbehandlung durch eine definiert geführte Temperatur durchgeführt wird. In order to cure epoxy resins, methods are already known in which the course of the reaction is advantageously influenced by the fact that before processing of the reactive material, a pretreatment is carried out in a defined manner Temperature is carried out.

Diese Vorbehandlung soll den größten Teil der Härtung vorwegnehmen, um eine verkürzte Härtezeit zu erhalten. Auf diese Weise konnte zwar die Härtezeit herabgesetzt werden, jedoch stand man der Schwierigkeit gegenüber, daß das Material nach der Vorbehandlung sofort weiterverarbeitet werden mußte.This pre-treatment is intended to anticipate most of the hardening, to get a shortened hardening time. That way, though, the hardening time could be reduced, however, one faced the difficulty that the material had to be processed further immediately after the pretreatment.

Es ist weiterhin bekannt, die Reaktion in zwei Teilreaktionen aufzuspalten in der Art, daß flüssige oder feste Epoxyharze mit dazu gehörenden Härtern vermischt bzw. verschmolzen und daß diese Massen nach der Vorbehandlung stark abgekühlt werden. Durch die Abkühlung wird der Reaktionsablauf stark verzögert. Die geringe Lagerfähigkeit der Massen bei Raumtemperatur sowie die Notwendigkeit zur Unterkühlung des erhaltenen schnellreagierenden Reaktionsmaterials hat jedoch bisher eine breitere Anwendung dieses Verfahrens unmöglich gemacht. It is also known to split the reaction into two partial reactions in such a way that liquid or solid epoxy resins are mixed with associated hardeners or fused and that these masses are strongly cooled after the pretreatment. The course of the reaction is greatly delayed by the cooling. The low shelf life of the masses at room temperature as well as the need to supercool the obtained however, the rapidly reacting reaction material has heretofore been more widely used made this procedure impossible.

Es ist auch ein Verfahren zur Herstellung von Preßmassen aus bei Raumtemperatur flüssigem Epoxyharz und einer homogenen Härterlösung bekanntgeworden, die man bei erhöhter Temperatur zu einer festen, schmelzbaren und mit Hitze härtbaren Masse reifen läßt. Diese Masse besitzt wegen der homogenen Vermischung von Harz-Härter nur eine relativ kurze Lagerdauer, weil die Reaktion nur verlangsamt, aber nicht abgebrochen wird. It is also a method of making molding compounds from at Room temperature liquid epoxy resin and a homogeneous hardener solution became known, which one at elevated temperature to a solid, fusible and hardenable with heat Let the mass mature. This mass has because of the homogeneous mixing of resin hardener only a relatively short one Storage time because the reaction only slows down, but not canceled.

Es war weiter bekannt, Preßteile aus Glimmer und einer aus Epoxyharz und Härter bestehenden Formmasse unter Druck und gegebenenfalls Hitze herzustellen. Wird das Bindemittel, bestehend aus Harz und Härter, zunächst aufgeschmolzen und danach pulverisiert, so besitzt es eine ungenügende Lagerfähigkeit. Werden aber Harz und Härter als Pulver gemischt, so erfordert der Preßvorgang einen großen Aufwand an Zeit und Wärme. Dabei werden die Bestandteile des Bindemittels verflüssigt und miteinander innig vermengt, weshalb eine Unterbrechung der Reaktion nicht möglich ist. It was also known, molded parts made of mica and one made of epoxy resin and hardener existing molding compound under pressure and optionally heat. The binder, consisting of resin and hardener, is first melted and then pulverized, it has insufficient shelf life. But will Resin and hardener mixed as a powder, the pressing process requires a great deal of effort in time and warmth. The components of the binder are liquefied and intimately mixed with one another, which is why an interruption of the reaction is not possible is.

Nach einem weiteren Verfahren werden Epoxyharz und Härter in Pulverform vermischt und nur bei der Verarbeitung, vorzugsweise im Flammspritzverfahren, hoch erhitzt und so ausgehärtet. Eine Unterbrechung der Reaktion ist bei diesem Verfahren nicht möglich. Another method is to make epoxy resin and hardener in powder form mixed and only high during processing, preferably by flame spraying heated and so cured. There is an interruption of the reaction in this process not possible.

Die geschilderten Nachteile werden durch die erfindungsgemäß hergestellten Massen vermieden. The disadvantages outlined are caused by those produced according to the invention Avoided crowds.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Form- und Überzugsmassen aus üblichen festen Polyepoxyden, festen aromatischen Aminen als Härter sowie Füllstoffen und/oder Farbpigmenten durch Vermischen in pulverförmigem Zustand und anschließendes Erhitzen. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Massen auf eine Temperatur erhitzt, die unter der Schmelztemperatur des niedrigstschmelzenden Bestandteiles liegt. The invention relates to a method for producing molds and coating compositions of conventional solid polyepoxides, solid aromatic amines as hardeners as well as fillers and / or color pigments by mixing in powder form State and subsequent heating. The method is characterized in that the masses are heated to a temperature below the melting temperature of the lowest melting component lies.

Man erhält so Massen, bei denen die Reaktion nur teilweise durchgeführt ist und die in diesem Zustand bei Raumtemperatur lang lagerfähig bleiben aber bei erhöhter Temperatur in kürzester Zeit aushärten. This gives masses in which the reaction is only partially carried out is and which is in this state can be stored for a long time at room temperature remain but harden in a very short time at elevated temperature.

Man geht nach der Erfindung von einem festen Epoxyharz aus, das zunächst pulverisiert wird. Ein Härtepulver wird in dem für die Reaktion vorgeschriebenen Verhältnis dazugegeben und mit dem Harzpulver gut vermischt. Das Pulvergemisch kann mit Füllstoffen und/oder Farbpigmenten versehen und durch Pressen zu beliebigen Körpern, beispielsweise Tabletten, Stäbchen u. dgl. geformt werden. Dabei kann durch verschiedenartige Färbung der Grad der später durchzuführenden Teikeaktion gekennzeichnet werden. Die Vorbehandlung der Massen kann sowohl in Pulverform als auch in jeder beliebigen vorgepreßten Form erfolgen.According to the invention, it is based on a solid epoxy resin, which initially is pulverized. A hardness powder is used in the prescribed for the reaction Ratio added and mixed well with the resin powder. The powder mixture can provided with fillers and / or color pigments and by pressing to any Bodies, for example tablets, sticks and the like. It can go through different coloration of the degree of the partial reaction to be carried out later will. The pretreatment of the masses can be both in powder form and in any any pre-pressed shape.

Bei der Verarbeitung der erfindungsgemäß hergestellten Massen werden diese auf das Werkstück aufgeschmolzen, und so erst ein inniges Verschmelzen von Epoxyharz und Härter erreicht. Das Aufschmelzen kann z. B. in der Weise vorgenommen werden, daß das kalte Gemisch auf eine entsprechend erhitzte Fläche aufgebracht wird oder in der Weise, daß etwa durch Verwendung einer Flammspritzpistole das bereits geschmolzene Material auf die zu behandelnde Fläche aufgetragen wird. When processing the masses produced according to the invention these melted onto the workpiece, and so only an intimate fusion of Epoxy resin and hardener achieved. The melting can, for. B. made in the way be that the cold mixture is applied to an appropriately heated surface is or in such a way that, for example, by using a flame spray gun that already molten material is applied to the area to be treated.

Die erfindungsgemäß vorbehandelten Massen werden z. B. als Haftvermittler bei Werkstoffen aller Art, als Überzugsmaterialien auf Metallen und härtbaren Kunststoffen und zur Isolation und Einbettung verschiedener Materialien verwendet. The masses pretreated according to the invention are z. B. as a bonding agent for materials of all kinds, as coating materials on metals and hardenable plastics and used to isolate and embed various materials.

Beispiel 1 100 g eines üblichen Epoxyharzes vom Molekulargewicht 900 und dem Epoxydwert 0,2, 10,5 g eines aromatischen Diamins mit einer Äquivalentzahl von 50, 60g Kaolin werden als Pulver gründlich vermischt. Das entstandene Pulvergemisch läßt sich in beliebiger Weise (entsprechend der späteren Verwendung) tablettieren. Pulver oder Tabletten werden bei 600 C während 50 Stunden vorbehandelt. Zur Verfestigung der vorgepreßten Körper ist das Sintern der Reaktionsmassen vorteilhaft, jedoch darf die Temperatur nicht so hoch gebracht werden, daß die Form- beständigkeit der vorgepreßten Teile leidet. Die erhaltenen Tabletten haben eine Reaktionszeit bis zum Gelierpunkt von 2 Minuten bei 1800 C und 30 Sekunden bei 2300 C. Die Lagerfähigkeit der Reaktionsmassen beträgt bei Raumtemperatur etwa 1/2 Jahr. Example 1 100 g of a conventional molecular weight epoxy resin 900 and the epoxy value 0.2, 10.5 g of an aromatic diamine with an equivalent number of 50, 60g kaolin are mixed thoroughly as a powder. The resulting powder mixture can be tabletted in any way (according to the later use). Powder or tablets are pretreated at 600 C for 50 hours. For solidification sintering the reaction masses is advantageous, however, of the pre-pressed body the temperature must not be brought so high that the mold persistence of pre-pressed parts suffers. The tablets obtained have a reaction time of up to to the gelling point of 2 minutes at 1800 C and 30 seconds at 2300 C. The shelf life the reaction mass is about 1/2 year at room temperature.

Ohne die thermische Vorbehandlung würde die Reaktionszeit bis zum Gelierpunkt jeweils bei den entsprechenden Temperaturen etwa das 3fache betragen.Without the thermal pretreatment, the reaction time would be up to The gelling point at the corresponding temperatures are approximately 3 times higher.

Beispiel 2 100 g gemahlenes Epoxyharz vom Molekulargewicht 900 und einem Epoxydwert von 0,2 werden mit 11 g Diamino-diphenyl-sulfon, 45 g Schwerspat und 45 g Quarzmehl gründlich vermischt. Das Pulver wird über eine Zeitdauer von 48 Stunden bei 850 C vorbehandelt, die gesinterte Pulvermischung nach Abkühlung zerkleinert und wiederum zu Pulver gemahlen. Example 2 100 g of ground epoxy resin of molecular weight 900 and an epoxy value of 0.2 are mixed with 11 g of diamino-diphenyl-sulfone, 45 g of heavy spar and 45 g of quartz flour mixed thoroughly. The powder is over a period of Pretreated for 48 hours at 850 C, the sintered powder mixture after cooling crushed and ground again to powder.

Gegenüber der nicht vorbehandelten Pulvermischung wird durch die Wärmevorbehandlung eine Verkürzung der Härtezeit bei 1800 C um etwa 40 ovo erreicht. Compared to the powder mixture that has not been pretreated, the Heat pre-treatment shortens the hardening time at 1800 C by about 40 ovo.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of molding or coating compounds from common solid polyepoxides, solid aromatic amines as hardeners and fillers and / or color pigments by mixing in powder form and then Heating, characterized in that the masses are heated to a temperature which is below the melting temperature of the lowest melting component.

Publications considered: German Auslegeschriften No. 1,061,067, 1050,538; German Patent No. 958 773; French patent specification No. 1,177,484; U.S. Patent No. 2801,229; Company ship "Stabilit" of the company Henkel, Düsseldorf.